CN116844914A - 一种新型插拔式固态继电器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型插拔式固态继电器，包括安装座，和可分离设置在安装座上的固态继电器本体；安装座的上表面上设有安装固态继电器本体的安装槽，安装槽的底面前后两端分别设有前排插接端子和后排插接端子，固态继电器本体的负载端的插脚和驱动端的插脚分别插接于前排插接端子和后排插接端子上，后排插接端子和前排插接端子内均设有流道腔，安装座内设有与流道腔的上下两端分别连通的流入通道和流出通道，流入通道和流出通道内均设有绝缘冷却液；安装座的前后两端分别设有负载接线端子和驱动接线端子，负载接线端子和驱动接线端子分别与前排插接端子和后排插接端子连接；本发明整体结构紧凑，体积小巧，散热效率相比较传统的散热方式效率更高。

Description

一种新型插拔式固态继电器

技术领域

本发明涉及继电器技术领域，特别涉及一种新型插拔式固态继电器。

背景技术

固态继电器（Solid State Relay,缩写SSR），是由微电子电路，分立电子器件，电力电子功率器件组成的无触点开关。用隔离器件实现了控制端与负载端的隔离。固态继电器的输入端用微小的控制信号，达到直接驱动大电流负载。在实际生产过程中，当固态继电器的负载电流比较大时，就会出现功耗比较大，这样固态继电器的温度比较高，如果不加散热器的话会可能导致固态继电器失效。目前，针对继电器的发热问题，行业内的解决办法基本都是通过在继电器的底部增加导热金属底板以及大体积散热翅片，比如申请号为CN201520548536.7的专利所公开的继电器，其底部散热翅片需要有一定的高度才能容纳更多的翅片，才能保证散热的效率，然而，这会导致继电器的体积相当大，高度也增大，在将继电器安装在排槽上时，其会占据相当多的空间，很大程度上妨碍了其他电器件的安装，而且，采用自然对流散热的方式，也导致散热不及时，在很大程度上影响了继电器的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种新型插拔式固态继电器,该新型插拔式固态继电器可以很好地解决上述问题。

为达到上述要求本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种新型插拔式固态继电器，包括安装座，和可分离设置在所述安装座上的固态继电器本体；所述安装座的上表面上设有安装所述固态继电器本体的安装槽，所述安装槽的底面前后两端分别设有前排插接端子和后排插接端子，所述固态继电器本体的负载端的插脚和驱动端的插脚分别插接于所述前排插接端子和所述后排插接端子上，所述后排插接端子和所述前排插接端子内均轴向设有流道腔，所述安装座内设有与所述流道腔的上下两端分别连通的流入通道和流出通道，所述流入通道和所述流出通道内均设有绝缘冷却液；所述安装座的前后两端分别设有负载接线端子和驱动接线端子，所述负载接线端子和所述驱动接线端子分别与所述前排插接端子和所述后排插接端子连接。

本发明所述的新型插拔式固态继电器，其中，所述后排插接端子和所述前排插接端子均包括外筒件，和设于所述外筒件内的内桶件；所述外筒件和所述内桶件之间的间隙形成所述流道腔，所述外筒件的上端内壁与所述内桶件的上端外壁密封连接，所述内桶件的内腔形成供所述固态继电器本体的插脚插接的插接槽，所述外筒件的上端设有与所述流入通道连通的连接管件。

本发明所述的新型插拔式固态继电器，其中，所述流入通道呈T字形且其横向端的两端分别与所述前排插接端子和所述后排插接端子内的所述流道腔连通，所述安装槽的底面上设有与所述流入通道连通的热交换窗口，所述安装槽的底面上还设有密封所述热交换窗口的绝缘导热板，装配到位时，所述固态继电器本体与所述绝缘导热板的上表面贴合。

本发明所述的新型插拔式固态继电器，其中，所述负载接线端子和所述驱动接线端子均包括水平的底板、位于所述底板上方的活动片，和调节所述活动片上下位置的松紧螺丝；所述底板靠近所述固态继电器本体的一端设有延伸部，所述延伸部和与其相邻的所述外筒件的外侧壁紧密贴合，所述安装座的侧壁上设有安装所述底板的固定槽，所述松紧螺丝的螺纹段依次贯穿所述活动片和所述底板，所述活动片和所述底板分别与所述松紧螺丝螺纹连接和转动连接。

本发明所述的新型插拔式固态继电器，其中，所述固定槽的内壁上设有防止所述活动片转动的限位部，所述安装座上设有便于拧动所述松紧螺丝的调节位。

本发明所述的新型插拔式固态继电器，其中，所述延伸部包括朝向所述固态继电器本体方向依次设置的连接段和筒形段；所述筒形段紧密包覆在所述外筒件外侧壁上。

本发明所述的新型插拔式固态继电器，其中，所述安装座包括底座，和通过连接组件可拆卸设于所述底座上表面上的活动座；所述安装槽、所述前排插接端子、所述后排插接端子，和所述驱动接线端子以及负载接线端子均设于所述活动座上，所述流入通道和所述流出通道的下端均贯穿所述活动座的下表面，所述底座的上表面上设有第一回流通道和第二回流通道，所述第一回流通道和所述第二回流通道上均设有对接窗口，装配到位时，所述流入通道和所述流出通道的下端分别与所述第一回流通道和所述第二回流通道上的所述对接窗口连通。

本发明所述的新型插拔式固态继电器，其中，所述底座上设有下凸台，所述下凸台的纵截面呈上宽下窄的梯形，所述下凸台呈长条形且沿左右方向设置，所述第一回流通道上的所述对接窗口位于所述下凸台的上表面上，所述活动座上对应所述下凸台设有与其适配的上定位槽；所述活动座的下表面设有上凸台，所述上凸台的纵截面呈上窄下宽的梯形，所述上凸台呈长条形且沿左右方向设置，所述底座上对应所述上凸台设有与其适配的下定位槽，所述第二回流通道上的所述对接窗口位于所述下定位槽的底面上。

本发明所述的新型插拔式固态继电器，其中，所述上凸台和所述下凸台共同形成所述连接组件。

本发明的有益效果在于：本发明整体结构紧凑，体积小巧，散热效率相比较传统的散热方式效率更高，速度更快，通过将后排插接端子和前排插接端子作为热交换模块，不光可以为固态继电器本体进行降温，而且，通过负载接线端子和驱动接线端子分别后排插接端子和所述前排插接端子连接，还可为负载接线端子和驱动接线端子同步进行降温，实现了接线结构和冷却结构的一体集成，大大缩减了继电器的整体体积，更方便使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1是本发明新型插拔式固态继电器的俯视图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是图2中负载接线端子和驱动接线端子的结构图。

图4是图2中上凸台和下凸台的装配关系图。

图5是图1的B-B剖视图。

图6是图4的局部结构放大图。

图7是图1的C-C剖视图。

图8是图6的局部结构放大图。

图9是本发明新型插拔式固态继电器的外筒件和内桶件的配合关系图。

图10是本发明新型插拔式固态继电器的底板的剖视图。

具体实施方式

本发明的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

而且，表示方位的术语“上、下、左、右、上端、下端、纵向”等均以本方案所述的装置或设备在正常使用时候的姿态位置为参考。

为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明较佳实施例的新型插拔式固态继电器，如图1-10所示，包括安装座1，和可分离设置在安装座1上的固态继电器本体2；安装座1的上表面上设有安装固态继电器本体2的安装槽3，此外，为了防止固态继电器本体2意外发生脱落，保证连接的稳定性，安装座上还设有将固态继电器抵紧限位在安装槽3内的上盖2a，安装槽3的底面前后两端分别设有前排插接端子4和后排插接端子5，固态继电器本体2的负载端的插脚2M和驱动端的插脚2N分别插接于前排插接端子4和后排插接端子5上并彼此紧贴。

具体地，前排插接端子4对应固态继电器本体2负载端的两个插脚设有两个，后排插接端子5也对应固态继电器本体2的驱动端的两个插脚设有两个，两个前排插接端子4左右并排，两个后排插接端子5也左右并排，两前排插接端子4和两后排插接端子5呈四方形排布。

进一步的，后排插接端子5和前排插接端子4内均轴向设有流道腔6，安装座1内设有与流道腔6的上下两端分别连通的流入通道7和流出通道8，流出通道对应前排接线端子4和后排接线端子5设有两个，流入通道设有一个，流入通道位于两个流出通道中间且位于固态继电器本体的正下方。流入通道7和流出通道8内均设有绝缘冷却液，使用时，通过将流入通道7和流出通道8分别与外部的冷源循环设备（图未示）的出口和入口连通，进而使得绝缘冷却液从流入通道7分别进入前排插接端子4和后排插接端子5，从前排插接端子4和后排插接端子5的下端流出，并回流至流出通道8，再次返回冷源循环设备。在绝缘冷却液经过前排插接端子4和后排插接端子5的过程中，由于固态继电器本体的两端的插脚分别与前排插接端子4和后排插接端子5紧贴，进而便可通过绝缘冷却液将固态继电器本体2的插脚上的热量带走；同时，由于固态继电器本体2的插脚直连内部的发热芯片，因此可快速将固态继电器内的热量快速带走。

具体地，安装座1的前后两端分别设有负载接线端子12和驱动接线端子11，负载接线端子12与前排插接端子4连接，驱动接线端子11与后排插接端子5连接。在实际应用时，负载接线端子12用于作为固态继电器负载端的接线点，驱动接线端子11用于作为固态继电器的电源接线点，前排插接端子4和后排插接端子5用于将固态继电器本体2插接在安装座1上。

综上，本发明的继电器的整体结构紧凑，体积小巧，相较于传统对继电器的塑料外壳进行散热的散热方式，散热效率更高，速度更快。在本申请中，通过将后排插接端子5和前排插接端子4作为热交换模块，一方面，可以为固态继电器本体2内部进行降温；另一方面，通过负载接线端子12和驱动接线端子11分别与前排插接端子4和后排插接端子5连接，还可为负载接线端子12和驱动接线端子11同步进行降温，阻止由于接触电阻导致的发热，实现了接线结构和冷却结构的一体集成，大大缩减了继电器的整体体积，使用更方便，装配于电控柜内时，占用空间也更小。

优选地，后排插接端子5和前排插接端子4均包括外筒件1a，和设于外筒件1a内的内桶件1b；外筒件1a和内桶件1b之间的间隙形成流道腔6，外筒件1a的上端内壁与内桶件1b的上端外壁密封连接，内桶件1b的内腔b1形成供固态继电器本体2的插脚插接的插接槽，流道腔6与插接槽不连通，插脚插接到位时，插脚的外侧壁于插接槽的内壁紧贴，以保证热量的传递效率。

具体地，外筒件1a的上端设有与流入通道7连通的连接管件41，连接管件41与外筒件1a一体设置，以保证连接的强度，方便安装。需要说明的是，安装座1为绝缘的塑料材质，前排插接端子4和后排插接端子5均为导热导电性能好的铜及其合金材质，当然也可采用铝材质或金银等材质，出于成本和性能的平衡，优选铜材质。

优选地，流入通道7呈T字形且其横向端的两端分别通过连接管件41与前排插接端子4和后排插接端子5内的流道腔6连通，安装槽3的底面上设有与流入通道7的横向端连通的热交换窗口9，安装槽3的底面上还设有密封热交换窗口9的绝缘导热板10，装配到位时，固态继电器本体2的底部与绝缘导热板10的上表面紧密贴合，以进一步起到将继电器本体塑料外壳上的局部热量带走，进一步起到降温的作用。

优选地，负载接线端子12和驱动接线端子11均包括水平的底板1c、位于底板1c上方的活动片1d，和调节活动片1d上下位置的松紧螺丝1e；底板1c靠近固态继电器本体2的一端设有延伸部c1，延伸部c1和与其相邻的外筒件1a的外侧壁紧密贴合，安装座1的前端和后端的侧壁上均设有安装底板1c的固定槽13，同时也起到将连接导线的线头进行隐藏的作用。松紧螺丝1e的螺纹段依次贯穿活动片1d和底板1c，活动片1d和底板1c分别与松紧螺丝1e螺纹连接和转动连接，使用时，拧松松紧螺丝1e，使得活动片1d上移，将导线插入固定槽13后，拧紧松紧螺丝1e，驱动活动片1d下移并将导线压紧在底板1c上，进而实现紧固连接。

进一步的，固定槽13的内壁上设有防止活动片1d水平转动的限位部，以保证活动片1d可在松紧螺丝1e的驱动下上下移动；进一步的，安装座1上设有便于拧动松紧螺丝1e的调节位14，调节位14为凹陷的台阶。

优选地，延伸部c1包括朝向固态继电器本体2方向依次设置的连接段c11和筒形段c12；筒形段c12紧密包覆在外筒件1a外侧壁上，通过增设筒形段c12可增大与外筒件1a的导热接触面积，可提升底板1c的散热速度，及时降温。

优选地，安装座1包括底座101，和通过连接组件可拆卸设于底座101上表面上的活动座102；安装槽3、前排插接端子4、后排插接端子5，驱动接线端子11以及负载接线端子12均设于活动座102上。底座呈长条状且左右方向设置，流入通道7和流出通道8的下端均贯穿活动座102的下表面，底座101的上表面上设有第一回流通道15和第二回流通道16，第一回流通道15和第二回流通道16上均设有对接窗口17。装配到位时，流入通道7和流出通道8的下端分别与第一回流通道15和第二回流通道16上的对接窗口17连通。对应的，第二回流通道16对应两流出通道8设有两个。

具体地，底座101上设有下凸台18，下凸台18的纵截面呈上宽下窄的梯形，下凸台18的俯视图呈长条形且沿左右方向设置，第一回流通道15上的对接窗口17位于下凸台18的上表面上，活动座102上对应下凸台18设有与其适配的上定位槽19；活动座102的下表面设有上凸台20，上凸台20的纵截面呈上窄下宽的梯形，上凸台20的俯视图呈长条形且沿左右方向设置；底座101上对应上凸台20设有与其适配的下定位槽21，第二回流通道16上的对接窗口17位于下定位槽21的底面上；在本申请中，上凸台20和下凸台18共同形成连接组件；安装座1分体式设计为底座101和活动座102，可便于后期的维护和更换，更便于将多个活动座102并排设置在同一底座101上，方便布线连接；将第一回流通道15和第二回流通道16设于底座101上，使得在并排安装多个活动座102时无需为每一活动座102均配置专门的绝缘冷却液的管件结构，相比较传统的采用为每一个继电器配备散热翅片以及风扇的冷却方式，更有利于在有限的空间安装，尤其是在电控柜等狭小空间而且还需要配置多个继电器的情况，本方案可以所其他的电器提供更多的安装位置，此外，上凸台20和下凸台18的互相配合形成连接组件，可保证活动座102和底座101的连接强度和稳定性。进一步的，为了保证两对接窗口17、流入通道7以及流出通道8下端的连接密封性，上凸台20和下凸台18沿其活动座102装入的方向将纵向的厚度逐渐增大，使得挡活动座102装配到位时，通过上凸台20和下凸台18的两侧斜面将活动座102朝下抵紧在底座101上，进而增加上凸台20与下定位槽21的底面的紧密性，以及增加下凸台18与上定位槽19的底面的紧密性，进而有效防止绝缘冷却液泄露。

实际使用时，在将活动座102拆卸之前，需要将流入通道7和流出通道8内的绝缘冷却液排空，以避免绝缘冷却液泄漏。

为了进一步提升拆卸安装底的便利性，在流入通道7和流出通道8的下端均设有用于打开或关闭的第一开关组件22，对接窗口17上设有用于打开或关闭的第二开关组件23；具体地，第一开关组件22包括沿上凸台20长度方向与活动座102滑动连接的第一密封板221，和用于复位第一密封板221的第一复位弹簧222；流入通道7和流出通道8的下端内壁上均设有供第一密封板221滑动的第一活动腔24，流入通道7和流出通道8的下端出口的竖直投影位于第一活动腔24的竖直投影内。进一步的，第一密封板221的下表面上凸设有第一限位件25。初始状态下，流入通道7和流出通道8的下端出口通过两第一密封板221密封。

进一步的，第二开关组件23包括沿上凸台20长度方向与底座101滑动连接的第二密封板231，和用于复位第二密封板231的第二复位弹簧232；第二密封板231的上表面上凸设有第二限位件26，对接窗口17的内壁上设有供第二密封板231滑动的第二活动腔27，对接窗口17的竖直投影位于第二活动腔27的竖直投影内，对接窗口17通过第二密封板231密封，第二限位件26的上端高于第一限位件25的下端且二者左右并排。装配到位时，第一限位件25位于第二限位件26沿安装方向的前侧；在活动座102与底座101分离时，两第一密封板221通过各自对应的第一复位弹簧222提供的弹力保持位置并将流入通道7和流出通道8的下端关闭；安装活动座102时，将上凸台20和下定位槽21以及下凸台18和上定位槽19对齐朝前推动活动座102，通过第一限位件25前进推动第二限位件26移动，进而使得第一密封板221和第二密封板231朝相反方向移动，进而将对接窗口17和流入通道7以及流出通道8同步打开实现导通，进而可实现绝缘冷却液环形，而在拆卸时，第一限位件与第二限位件分离，第一密封板和第二密封板分别通过第一复位弹簧和第二复位弹簧再次复位导初始位置，进而将流入通道和流出通道以及对接口关闭，此时继续滑动活动座直至上凸台和下定位槽以及下凸台与上定位槽分离，进而实现了拆卸时自动切断绝缘冷却液的循环，液防止了漏液的情况发生。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种新型插拔式固态继电器，其特征在于，包括安装座（1），和可分离设置在所述安装座（1）上的固态继电器本体（2）；所述安装座（1）的上表面上设有安装所述固态继电器本体（2）的安装槽（3），所述安装槽（3）的底面前后两端分别设有前排插接端子（4）和后排插接端子（5），所述固态继电器本体（2）的负载端的插脚和驱动端的插脚分别插接于所述前排插接端子（4）和所述后排插接端子（5）上，所述后排插接端子（5）和所述前排插接端子（4）内均轴向设有流道腔（6），所述安装座（1）内设有与所述流道腔（6）的上下两端分别连通的流入通道（7）和流出通道（8），所述流入通道（7）和所述流出通道（8）内均设有绝缘冷却液；所述安装座（1）的前后两端分别设有负载接线端子（12）和驱动接线端子（11），所述负载接线端子（12）和所述驱动接线端子（11）分别与所述前排插接端子（4）和所述后排插接端子（5）连接。

2.根据权利要求1所述的新型插拔式固态继电器，其特征在于，所述后排插接端子（5）和所述前排插接端子（4）均包括外筒件（1a），和设于所述外筒件（1a）内的内桶件（1b）；所述外筒件（1a）和所述内桶件（1b）之间的间隙形成所述流道腔（6），所述外筒件（1a）的上端内壁与所述内桶件（1b）的上端外壁密封连接，所述内桶件（1b）的内腔（b1）形成供所述固态继电器本体（2）的插脚插接的插接槽，所述外筒件（1a）的上端设有与所述流入通道（7）连通的连接管件(41)。

3.根据权利要求2所述的新型插拔式固态继电器，其特征在于，所述流入通道（7）呈T字形且其横向端的两端分别与所述前排插接端子（4）和所述后排插接端子(5)内的所述流道腔（6）连通，所述安装槽（3）的底面上设有与所述流入通道（7）连通的热交换窗口(9)，所述安装槽（3）的底面上还设有密封所述热交换窗口(9)的绝缘导热板(10)，装配到位时，所述固态继电器本体（2）与所述绝缘导热板(10)的上表面贴合。

4.根据权利要求2所述的新型插拔式固态继电器，其特征在于，所述负载接线端子（12）和所述驱动接线端子（11）均包括水平的底板（1c）、位于所述底板（1c）上方的活动片（1d），和调节所述活动片（1d）上下位置的松紧螺丝(1e)；所述底板（1c）靠近所述固态继电器本体(2)的一端设有延伸部(c1)，所述延伸部(c1)和与其相邻的所述外筒件（1a）的外侧壁紧密贴合，所述安装座(1)的侧壁上设有安装所述底板（1c）的固定槽(13)，所述松紧螺丝(1e)的螺纹段依次贯穿所述活动片（1d）和所述底板（1c)，所述活动片（1d）和所述底板（1c)分别与所述松紧螺丝(1e)螺纹连接和转动连接。

5.根据权利要求4所述的新型插拔式固态继电器，其特征在于，所述固定槽(13)的内壁上设有防止所述活动片(1d)转动的限位部，所述安装座(1)上设有便于拧动所述松紧螺丝(1e)的调节位(14)。

6.根据权利要求4所述的新型插拔式固态继电器，其特征在于，所述延伸部(c1)包括朝向所述固态继电器本体（2）方向依次设置的连接段(c11)和筒形段(c12)；所述筒形段(c12)紧密包覆在所述外筒件(1a)外侧壁上。

7.根据权利要求1或2所述的新型插拔式固态继电器，其特征在于，所述安装座（1）包括底座（101），和通过连接组件可拆卸设于所述底座（101）上表面上的活动座（102）；所述安装槽（3）、所述前排插接端子（4）、所述后排插接端子（5），和所述驱动接线端子（11）以及负载接线端子（12）均设于所述活动座（102）上，所述流入通道（7）和所述流出通道（8）的下端均贯穿所述活动座（102）的下表面，所述底座（101）的上表面上设有第一回流通道（15）和第二回流通道（16），所述第一回流通道（15）和所述第二回流通道（16）上均设有对接窗口（17），装配到位时，所述流入通道（7）和所述流出通道（8）的下端分别与所述第一回流通道（15）和所述第二回流通道（16）上的所述对接窗口（17）连通。

8.根据权利要求7所述的新型插拔式固态继电器，其特征在于，所述底座上设有下凸台（18），所述下凸台（18）的纵截面呈上宽下窄的梯形，所述下凸台（18）呈长条形且沿左右方向设置，所述第一回流通道（15）上的所述对接窗口（17）位于所述下凸台（18）的上表面上，所述活动座（102）上对应所述下凸台（18）设有与其适配的上定位槽（19）；所述活动座（102）的下表面设有上凸台（20），所述上凸台（20）的纵截面呈上窄下宽的梯形，所述上凸台（20）呈长条形且沿左右方向设置，所述底座（101）上对应所述上凸台（20）设有与其适配的下定位槽（21），所述第二回流通道（16）上的所述对接窗口（17）位于所述下定位槽（21）的底面上。

9.根据权利要求8所述的新型插拔式固态继电器，其特征在于，所述上凸台（20）和所述下凸台（18）共同形成所述连接组件。